БИОТЕХНОЛОГИЯ
ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Александр Иванович Кузнецов – житель Алтая, глава ПХ плодопитомник «КАИМ», новатор, испытатель сортов и агротехнологий, вдумчивый микробиолог и агроэколог. Саженцы плодовых и ягодных культур развиваются в «КАИМе» мощно – вдвое быстрее обычных, ничем не болеют и рано вступают в плодоношение . Не отстают и многие другие культуры, растущие на участке. Секрет прост: в «КАИМе» не пашется почва, не используются никакие химические препараты и удобрения. Тут используются и усиливаются только природные процессы – те, что обеспечивают вечное процветание любого биоценоза.
Много лет наблюдая за растениями, Кузнецов А. осознал, прочувствовал реальный механизм плодородия. Его основа – природный круговорот органического вещества, энергия органики. На ней работают движители круговорота – микробы, грибы и почвенная фауна. Их жизнь даёт растениям всё необходимое: и гумус, и усиленное питание, и иммунитет, и защиту, и даже «сотовую» связь друг с другом. Так родилась концепция ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ – а из неё рождается продуктивная биотехнология для приусадебных участков, экопоселений и малых хозяйств.
- а из неё рождается продуктивная технология выращивания культуры каннабиса в индоре . Наша задача наладить процесс в минимальном объёме , сделать его управляемым . Приспособляемым под любой объём(от гроурума до системника) и тип питания .
Введение
1. ПРИРОДА: ВИДИМОЕ
КАК ЖИВЁТ ПОЧВА
На планете есть всего одна система земледелия, способная вечно воспроизводить устойчивые растительные сообщества: природная, или углеродно-круговоротная. Это значит: или мы грамотно имитируем природу – или теряем средства, урожаи, почвы, экосистемы, здоровье и среду для жизни. Из этой аксиомы и вытекает всё прочее.
Наука разложила культурные почвы на молекулы, а толку – чуть. Это естественно. Паханная почва – уже не почва. С таким же успехом можно изучать биохимию, исследуя труп.
Прежде всего, прозрачный факт: почва – абсолютно неразделимая реальность. Почва – это буквально: растение-минерало-микробо-грибо-черве-несекомо-растения, бесконечные во времени. Ничто здесь не существует без явного влияния на других; фактически, все состоят друг из друга. Это единое тело. И только дробный ум учёного разделяет это на части. И мы увлечённо спорим о почве, потом о корнях, потом об органике, о червях, о микробах – и никак не можем осознать почву в целом!
Давайте попробуем. И сначала рассмотрим в деталях, каким же образом почвенная жизнь крутит круговорот органики: ест тела растений, живёт и плодится, возвращая тем самым всё, что взято – и снова растения выращивает. Глянем с высоты самого высокого дерева, его глазами: несколько лет, как полчаса. Проследим от начала до конца путь упавшего листа – и увидим всё, что из этого проистекает.
Начало начал жизни – в зелёных листьях растений. Тут, путём фотосинтеза, создаётся пища для всех живущих на Земле: примерно 240 миллиардов тонн сухого растительного вещества!
И основа всей этой органики – глюкоза, самый простой углевод, или «сахар». Чтобы слепить его из углекислого газа и воды, растение ловит энергию Солнца. Часть этой энергии идёт на лепку всех прочих органических веществ. А животная жизнь, разложив органику обратно на воду и углекислый газ (конкретно - сжигая с помощью кислорода, то есть «окисляясь»), высвобождает эту энергию и пользуется ею для всеобщего радостного шебуршания. В том числе и нас с вами.
Если выстроить из простых сахаров полимерные цепочки, получатся крахмал – «упакованный сахар», а так же лигнин и целлюлоза (клетчатка) – основа древесины, растительных «скелетов» и «щитов».
Живые клетки превращают простые углеводы… во что только не превращают! (в ТГК то-же) Белки, жиры, все прочие классы органических веществ, гормоны, антибиотики и прочие биоактивные вещества (БАВ) – всё вышло из глюкозы. Тут вставляется тьма других атомов и молекул. Их растения выуживают из почвы – корнями. Но как именно?
Читая учебники, мы до сих пор верим, что это происходит, как в гидропонной теплице: мол, в почвенной воде есть простые соли, всосал – и вся премудрость. Но, во-первых, не всегда их там достаточно: многое прочно связано и нерастворимо. Во-вторых, и главное: отнюдь не солями едиными живо растение! В норме, оно получает из почвы кучу органических веществ: углеводы, аминокислоты, органические соли и разные БАВ, вплоть до гормонов. Где и как всё это взять?
В природе нет этих проблем. По сути, корень любого растения в естественной почве – это единый «корне-микробо-гриб». Этому симбиозу столько же миллионов лет, сколько самим растениям.
Но всё по порядку.
НАКОПЛЕНИЕ: КИСЛЫЙ И СЛАДКИЙ ГУМУС
Осенью вся наземная органика – листья, стебли, часть веток – падает на землю, а в почве отмирает почти столько же старых корней. Братцы, энергию дают – налетай, кто может! И на-чинается пир сапрофитов – потребителей мёртвой органики.
Очень важно то, как они питаются. Способ у всех один: всасывать питательные растворы всей поверхностью клеток и грибниц. Но чтобы всосать, надо сперва приготовить – и для этого у них есть свои ферменты. Ферменты – самые сильные в природе катализаторы и ускорители био-химических реакций. Более того, без них реакции вообще не идут. Под их руководством распадаются полимеры, рвутся разные молекулы – или наоборот, соединяются. Мы выделяем свои пепсины и трипсины внутрь, в желудок, а микробы – наружу. Ферментов у них сотни, у всех свои, и они буквально напитывают ими всё вокруг себя. Растворилось – прошу к столу, «компот» готов! Представьте себе этот живой бульон из «желудочного сока»: в каждом грамме почвы под мульчой – миллиарды едоков, и все, кто может, переваривают всё, что доступно!
Вот тут растения и получают свою законную долю – массу питательных и активных веществ. И получают изрядно: для этого у них есть поверхностные, питающие корни – половина корневой системы, а у деревьев и растений с мочковатыми корнями – 70-90%. Они распластаны под мульчой, выходя далеко за пределы крон. Их задача – при любой росе, при любом дожде быстро всосать всё, что даст «бульон» микробов. В это время глубинные, или водяные корни достают из подпочвы воду, и с ней толику минералов.
Главные разлагатели органики, и особенно лесной подстилки – грибы. Это самые древние, самые многочисленные и удивительные существа на планете. До сих пор мы изучили, дай Бог, 5% их разнообразия! Не растения и не животные, грибы объединяют в себе способности и тех, и других. Самый мощный ферментный аппарат – у них. Самые приспособляемые и изменчивые, самые устойчивые к холоду – они. Питаться могут чем угодно, живут везде, где есть хоть какая-то влага. Там, где освоился гриб, микробам достанутся только «объедки». Пронизывают почву и древесину, создают симбиозы и паразитируют, развивают многотонные грибницы… Но факт: как раз те, что дружественны растениям, живут только в естественной среде и не выносят плугов и удобрений.
Разлагая органику, едоки располагаются послойно: чем глубже слой, тем труднее перева-ривать дошедшие сюда остатки. Они строго распределили зоны кормёжки, и каждый знает свою часть работы. Вот почему всё так неустойчиво и проблемно, когда пытаются закапывать, запахивать органику, или компостировать её в отдельных кучах.
Итак, пришла осень – и жёлтые листья летят на землю.
На свежачок опада сразу накидываются любители самых лёгких растворимых «компотов» - компания дрожжей, бактерий и низших грибов. За ними следуют едоки крахмала, пектина, белков – более сильные грибы, бактерии и актиномицеты. Съев удобоваримое, они уходят, оставив «за столом» более медлительных, но более мощных разлагателей грубой клетчатки и лигнина. В основном это разные шляпочные грибы, типа опят. Они работают на границе с плотной почвой. Тут уже одна труха, прожилки. Но и она будет съедена и просеяна ещё ниже.
Не забудем и о мёртвых корнях. Они играют двойную роль: и пища, и структура. Именно каналы, остающиеся от миллионов корней и корешков – первые квартиры и дороги для почвенной фауны, быстрые пути для новых корней, дрены для воды и «трахеи» для газов. Эта сеть, вкупе с ходами червей – та самая, истинная, многолетняя, действенная почвенная структура, которую наука тщетно пытается создать с помощью машин.
В самом нижнем слое подстилки – самые несъедобные «объедки» пира. Да и кислорода тут меньше. Остатки органики, грибница, продукты микробов, их ферменты – всё «выпадает в осадок», склеивается, полимеризуется и темнеет. Полимеры связываются с минералами почвы, создавая тот самый «обменный почвенный комплекс». Это – первичный гумус микробно-грибного происхождения, или «кислый гумус», «мор».
Огромное вольное разнообразие гумусовых полимеров условно делят на гуминовые кислоты, фульвокислоты и их соли с разными металлами – гуматы и фульваты. Для нашей практики это не важно. Важнее то, что состав и качества гумуса меняются от условий. И зависят они не от состава микробов, а от исходного «корма» и минеральной части почвы.
Гумус умеренного климата – если его не выворачивать на поверхность – живёт очень долго. Разлагать его прочные соединения могут только специалисты с особо мощными ферментами. Это, опять же, грибы (шампиньоны, зонтики, навозники, говорушки, дождевики и пр.) и некоторые бактерии, способные жить и без кислорода. Но энергии тут уже очень мало, есть особо нечего, и охотников не много. В итоге наши растения получают немного из гумусной кладовой. К тому же, у нас очень длинная зима – сапрофиты и растения активны меньше полугода. Поэтому гумус и накапливается. Гумус – уже не пища, а скорее свидетель, показатель продуктивности растительного покрова и активности его микробной переработки. Это общий буфер, гарант почвенной стабильности. Это склад-накопитель и среда обмена элементов питания – минералов и некоторых БАВ.
А истинная основа жизни – органика растений. Во влажных тропических лесах, где гумус разлагается весь год, он не накапливается. Его почти нет в почвах – весь съедают! Однако растения растут буйно, и живности – тьма. Всех кормит опад, и всех поддерживает плотная связь – обмен между разными видами. Обмен в сотрудничестве!
Итак, роль сапрофитов проста: расщеплять и усваивать то, что дали растения. Это «от-кормочный цех» и «кухня» почвы. Микробов тут плодится тьма тьмущая. В лесу их больше, чем червей: до 400 г на кв. метре! Выделяя свои продукты, они постепенно отдают питание обратно растениям, а остатки неусвоенной органики переходит в состояние более стабильного гумуса.
Кстати, а какова судьба «откормленных» микробов? Открыв, например, Ю.И. Слащинина, можно прочитать, что они массово гибнут, а их трупы – «перегной» - достаются растениям. Другие пишут, что микробы массово поедают друг друга. Кто же прав?.. На самом деле, в природе нет ни массовой гибели микробов, ни массового взаимопожирания.
Не могут микробы просто взять и умереть. Любое ухудшение условий – и они уходят в ана-биоз: превращаются в споры, собираются в микроколонии, окукливаются в цисты, и так могут де-сятилетиями переждать любую засуху или бескормицу. Когда кончается корм, колония сначала растворяет своих же (аутолиз), и на их продуктах откармливает продолжателей рода. Те наелись – и, опять же, в цисты и в споры. Кстати, именно так многие ризосферные (прикорневые) микробы помогают корням: отработав, аутолизируются – ешьте, что успеете! Тут уж, конечно, едят все, кто рядом оказался – кто что ухватит.
Конечно, случается в почве и направленный паразитизм: одни могут лизировать других, чтобы впитать их сахара или белки. Однако в природе этого немного: сапрофиты хорошо умеют защищаться, а сами друг друга не едят.
В общем, «труп микроба» в почве – раритет. Ну, разве что, если вывернуть на поверхность, многих бактерий убьёт ультрафиолет. Или шарахнуть почву гербицидом, или фунгицидом – тут уж сдохнет всё, что попалось под руку с опрыскивателем. Но это уже наши «изобретения».
Растения, как уже упомянуто, «есть микробов» не могут – у них ферментов для этого нет. Есть, правда, хищные растения – те и насекомых переваривают, и даже лягушек. Но в наших садах они не водятся.
Видимо, больше всего живых микробов поедает почвенная фауна – с кормом. В компостной куче или под мульчой почти весь объём могут переработать черви, и большинство микробов пройдёт через их кишечник. Однако половина их выйдет наружу живой, да ещё в компании сотоварищей.
В общем, в почве всё время пульсирует, целенаправленно множится и тухнет постоянный контингент микробов, их спор и цист. Нам важно, что численность активных кадров зависит от корма, влаги и тепла на данный момент. Этим и определяется, в биологическом смысле, скорость общей гумификации.
Итак, с микрофлорой ясно. Но есть ещё почвенные животные.
Параллельно с микробами и грибами, и так же послойно, работает разная почвенная жив-ность: прежде всего черви, затем насекомые, моллюски, многоножки, мокрицы и всякая мелочь – клещи, ногохвостки и прочие, вплоть до инфузорий. В их кишечниках тоже работают микробы-сапрофиты, но свои. Свои у них и ферменты – и свой конечный продукт.
Жуя прелые листики, они пожирают и массу «отъевшихся» микробов – это их белковый корм. Кстати, древнейший симбиоз! Так же поступают и жвачные животные: кормят сеном и соломой, а коза так просто хворостом, своих «пищеварительных» микробов – а потом и усваивают их почти половину. Чистый белок! По оценкам самой долгоживущей нации – японцев – человеку нужно в сутки не более 20 г пищевого белка. Остальное он так же получает из собственного кишечника. Конечно, если питается, как надо, и не убивает свою микрофлору всякой химией вроде лекарств.
Наевшись, почвенная живность радостно ползает, лазает и роет массу всяких ходов. И при этом все выполняют одну главную задачу: 3/4 съеденного выдают в виде помёта, старательно обогащённого полезной микрофлорой. Особенно преуспели в это черви. Фактически, они рассеивают микробов – то есть по-своему гумифицируют органику. После них образуется уже «сладкий гумус» – «мулль». Он намного питательнее и биологически активнее, чем мор.
Итого. Растения полноценно питаются благодаря продуктам ризосферных микробов, выделениям сапрофитов и помёту почвенных животных. Гумус – это их стабилизированные «экскременты». И даже углекислый газ, растворяющий минеральные и гуматные комплексы – их «газообразный кал» , конечный продукт распада органики. В общем, гумусный слой почвы, слой гумуса под мульчой, зрелый компост – всё это, по сути, огромная общая «какашка» червей, грибов и микробов. Вспоминаются степные чернозёмы с гумусным слоем более двух метров…
Но нельзя не упомянуть ещё об одной роли гумуса. Он не только буфер почвы – он буфер для всей биосферы. Мы, цари природы, сегодня выделяем в биосферу около десяти миллионов видов токсичных веществ. Какашки человечества! И мы давно уже должны были бы отравиться и задохнуться в собственных отходах. Но, к счастью, есть гумусный слой. Именно он связывает и удерживает соли тяжелых металлов, радионуклиды, ароматические углеводороды, пестициды и прочие яды. Гумус – биологический фильтр земной суши. Но его ёмкость не беспредельна, а мы стремительно распыляем его запасы.
Кажется, пора заметить: корм и едоки – далеко не всё. Биология и биохимия – лишь ма-териальные следствия. Причины - в биоинформации живых существ. Как и всё живое, почва – среда энерго-информационная. Об этом – своя глава.
ЧЕРВИ И ИХ КОПРОЛИТЫ
Подсчитано: вклад лесной почвенной фауны в распад органики – 10-20%. В степях – выше: там образуется намного больше органики. Под слоем дёрна в 50-100 раз больше червей, меньше грибов и больше бактерий. Гумус накапливается быстрее, получается более богатым.
Но это в природе. Мы же можем не просто давать ещё больше органики, но и регулировать её качество. Штат гумификаторов зависит от состава органической мульчи. Если это опилки, кора или солома, то работать будут в основном грибы, а черви – доедать их остатки. А вот если это навоз, компостная смесь, трава, листья – тут будут хозяйствовать черви, и мульча будет почти целиком превращаться в биогумус. И, кстати, никто не распределит его в почвенном слое лучше самих червей. Их весьма просто развести; в режиме поддержки они живут устойчиво и работают непревзойдённо продуктивно. В природном земледелии им альтернативы пока нет. Посему, говоря о почвенной фауне применительно к нашим садам, мы имеем в виду в основном червей.
Сейчас разведение червей – вермикультура – стремительно развивается во всём мире. На-бирает оно обороты и у нас. Толчок этому дал энтузиаст червей, профессор А.И. Игонин. Он по-казал: обычный компостный червь легко одомашнивается. Попав в идеальные условия, он быстро наращивает прожорливость и продуктивность. И посоветовал: для своих нужд умнее одомашнивать местных червей – они лучше приспособлены к вашим условиям.
Корпорация «Грин-Пикъ» (г. Ковров), а за ней и многие другие фирмы, освоили промышленную черве-переработку навоза и прочих органических отходов в биогумус. А на его основе созданы разные биоактивные вытяжки (Гумисол, Гумистар и пр.), широко представленные на рынке. Это здорово, однако всё это – не для природного земледелия. Во-первых, все эти удобрения весьма дороги. Во-вторых, от хранения ценность их сильно снижается. Но главное, они не заменяют живых червей - не создают активный возврат в круговороте, до конечного окисления углерода- СО2. Самого главного питательного элемента растений. Смысл ведь не в самом «удобрении», а в создании постоянно работающего конвейера почвенного питания. Зачем покупать то, что сами черви отлично делают прямо в грядках, заодно создавая структуру, разводя микробов и принося растениям прочую пользу?
Одомашнить червей нетрудно. Для компостирования нужны именно компостные черви, для мульчи – подстилочные. Они работают непосредственно между мульчой и почвой, поедая органику и делая вертикальные ходы для откладки коконов.
И те, и эти – небольшие красно-кольчатые червяки из рода Essenia. Лучше учесть их адаптацию к корму: для соломенно-лиственной мульчи берите их в лесной подстилке, а если там есть навоз и пищевые отходы – в старом навозном перегное. А лучше взять и тех, и других. Просто выпустите их под мульчу – и добавляйте её регулярно. Местные черви хорошо зимуют под снегом, уходя на оптимальную глубину.
Червь – животное, и при любом дискомфорте испытывает стресс: замирает, уходит вглубь и надолго теряет активность, а то и гибнет, отложив коконы. Хотите развести быстро и побольше – придётся всерьёз создавать комфортные условия. В промышленной вермикультуре самое трудное и хлопотное – условия в буртах. Их поддерживают намного точнее, чем для растений в теплицах.
Самое важное: все черви гибнут от аммиака. Кормить их можно только выветренным навозом. Тонкий слой навоза, да ещё поверх старой мульчи, быстро выветривается, но всё же черви не будут работать, пока в нём есть аммиак. Затем, очень важна оптимальная влажность – примерно 80%, то есть сырая, но не мокрая почва. Пересохло – черви уходят вглубь, слишком мокро – выползают из буртов, ищут более сухое место. Лучше всего укрыть слой навоза соломой. Не переносят очень кислой (рН ниже 5,5) или очень щелочной (рН выше 8,5) среды, посему – никаких солевых удобрений! Оптимальная емпература – 18-25ºС. Уже при 30ºС черви уходят туда, где прохладнее. (Вспоминаю это лето на Кубани: три месяца – выше 40ºС, да ещё сам компост греется!) При 5ºС освобождают кишечник и уходят в почву – «спать».
В хороших условиях каждый червяк (а они – гермафродиты) может «родить» за лето 300-400 червят, которые взрослеют за пару месяцев. Живут черви, по разным данным, от 5 до 15 лет. В общем, золото, а не звери!
Мы, садоводы, не собираемся продавать червей зоотехникам, фармакологам или косметологам. Нам важен один продукт червей – копролит, буквально «какашка-камушек». Пропуская через кишечник почву или корм, черви оставляют позади себя копролиты. За лето – до 300 г/кв.м. в лесах и до 2 кг/кв.м. на лугах – до 20 тонн/га! А на грядке, в которой их кормят и разводят, ещё в несколько раз больше.
Сейчас учёные вторят друг дружке: копролит – уникальное явление природы, не имеющее аналогов. По составу это устойчивый комплекс минералов, органики, кишечной слизи и БАВ, куда вмурована определённая сапрофитная микрофлора, в том числе и ризосферная. Копролиты – активные центры расселения полезной микрофлоры.
Корневые кончики ищут копролит «на нюх». Найдя его, получают лакомую порцию питания, толчок в росте – и тянут нужных бактерий дальше за собой. К новым копролитам! А в них – микробы от других червей. И все эти микробы обмениваются генами. Мало того: кишечные бактерии червей могут отдавать фрагменты генома и червям, и растениям – это установлено точно. Вот такие вот, системообразующие какашечки!
Будучи устойчивыми к вымыванию, копролиты удерживают питательные вещества, уменьшая вы-щелачивание почв. Будучи плотными и гигроскопичными, укрепляют почвенную структуру. Именно устойчивостью отличается степная целина – пока её не разрушит плуг.
Прибавим сюда бесконечные ходы червей – часть этой устойчивой структуры. Их сети располо-жены и горизонтально, и вертикально – мудрая, непостижимая для нас архитектура! Это и эффек-тивный дренаж, и «трахеи» для почвенного дыхания, и вместилища копролитов, и общежития для почвенной живности, и магистрали для быстрого и комфортного роста корней.
Наконец, не забудем и о санитарной роли червячных микробов. Выделяя свои антибиотики, они заметно оздоравливают почву. Есть в копролитах и молочнокислые бактерии – известные враги гнилостных микробов. В нормальном биогумусе нет патогенов.
И тут важно кое-что уточнить.
Но червекомпост , как «удобрение» нужен лишь при горшечной культуре. Ибо это уже ка-кашка. И питание растений будет идти не по динамическому типу (от процесса разложения орга-ники), а по второстепенному - Гумусовому типу. На грядках и в садах, применение любого ком-поста- это зряшная трата денег. Это консервы, а не пища.
ПЕРЕГНОЙ И ГУМУС
Оказывается, многие земледельцы-органисты, и даже многие учёные, путают разные понятия, связанные с органикой. Гумус, компост, перегной и даже навоз для них – как бы одно и то же. Часто всё это называют общим словом «органика». Так они выражают своё отношение: «органика хороша любая, и нечего тут усложнять». Это верно, но лишь в том смысле, что хоть какая-то органика лучше, чем никакая. Однако в понимание почвенных процессов это вносит опасную путаницу.
Гумус – конечный продукт ферментативного распада органики. Компост (в переводе – «смесь разного, смешанный») – продукт естественного, правильного, микробно-черве-грибного процесса гумификации. То есть, ферментативного разложения, или биологического окисления органики. В целом это аэробные продукты, разлагаемые в присутствии воздуха. Лесная подстилки или дёрн в природе разлагаются в основном аэробно. Отсюда их химический и микробный состав, комфортность для корней, и главное – санитарная чистота, отсутствие патогенной микрофлоры. И углекислый газ, как конечный продукт окисления, основа питания растений. И поставщик его- органика почв..
Навоз (помёт животных) и перегной, то есть навоз, перегнивший в куче – продукты ана-эробного процесса: гниения или брожения. Нигде в природе вы не найдёте больших навозных куч! В них долго нет воздуха, и состав микробов совершенно иной. Вспомним: сначала куча «загорается» - разогревается до 60-70ºС. Это работают термофильные бактерии – им жар не страшен. Мы радуемся: куча обеззараживается! Да, многие патогены гибнут – но далеко не все. Зато аэробные сапрофиты вымирают. Гибнут и кишечные бактерии – защитники от патогенов.
Остаются гнилостные бактерии – и ещё долго переваривают белки навоза. При этом выделя-ются их токсичные зловонные полупродукты бескислородного распада: сероводород, метан, индол, скатол и пр. Конечно, потом, когда куча уже перестаёт «пахнуть», она начинает дышать, и в неё прорастают сапрофитные грибы – с поверхности начинается аэробный процесс. Но гнилостные микробы никуда не делись. А среди них тьма всяких бацилл и кокков – возбудителей раневых инфекций, гангрен и прочих болезней. Буквально – создателей «ГНОЯ». И грибные болезни сохранились, потому что нет сапрофитов с их антибиотиками.
В природе такое бывает лишь редко и недолго – в трупах, в ямах с водой да в свежем по-мёте. Но для почвообразования гниение не характерно. Видимо, зря, имея в виду почвенных мик-робов, Ю.И. Слащинин подчёркивает этот корень: «переГНОЙ».
Конечно, слово есть слово. Обычно «перегноем» у нас называют уже полностью выветренный навоз, отлежавший минимум года два. Видимо, главное тут не «гной», а «пере», в смысле «уже давно перегнил». Но и такой перегной – не компост. Есть один способ природного внесения навоза: в виде мульчи, тонким слоем на почву, как это делают все животные.
Наконец, органика – это, в строгом смысле, всё органическое: и мёртвое, и живое. В ор-ганическом земледелии принято называть «органикой» неживую часть органического вещества. В этом эссе мы поступаем так же. Однако в опытах нужна ясность. Допустим, вы сравниваете разные содержания гумуса, который называете «органикой» - и не видите большой разницы. Потом догадываетесь отсеять растительные остатки – и сразу получаете разницу. Увы, подобных опытов у нас довольно много!
…Итак, упавшая и умершая органика переваривается, усваивается и частично трансформиру-ется в гумус. Накопители и кладовщики обогащают почву питанием, БАВ, энергией. Для кого всё это? Для растений. Круговорот замкнулся – всё вернулось к ним. Проснувшись по весне, корни начнут изо всех сил «высасывать» растворённую мульчу, добывать воду и пищу для ростового взрыва. И вот тут их возьмут на попечение симбионты: прикорневые микробы и микоризные грибы. Это уже не накопители и кладовщики – наоборот, это добытчики, транспортёры и доставка на дом. Их задача – отдать накопленные запасы обратно растениям.
И это уже – о почвенных биопрепаратах. Чтобы произвести питательные вещества в виде гумуса, нужны сапрофиты и черви. А чтобы досыта накормить растения, необходимы симбионты-добытчики.
О них и поговорим.
СНАБЖЕНИЕ КОРНЕЙ: РИЗОСФЕРА И МИКОРИЗА
Факты, наблюдаемые уже лет сто, показывают: полноценное питание растений в природе опосредованно. Его обеспечивают ризосферные микробы и грибы-микоризообразователи.
Активно стремясь выжить, растения реагируют, «думают», наверное, не столько кроной, сколько корнями. Точнее, их юными растущими кончиками, где растут корневые волоски, что по-казано разными опытами. Эти корешки – активная зона обмена. Они не только всасывают растворы. Они выделяют в почву разные БАВ, сахара и даже аминокислоты. Для чего? Так они целенаправленно привлекают и разводят нужных микробов и грибы. Колонии этих симбионтов окружают корешок плотным «защитным чулком» и растут вместе с ним.
В почву уходит до 40% всех продуктов фотосинтеза. Вдумаемся: природа не расходует зря ни одной молекулы, а тут – почти половина всей энергии! Конечно, растения тратят её не даром: в обмен они имеют полное и всестороннее почвенное обслуживание, без которого у них не было бы шансов выжить.
Микробы ризосферы (прикорневой зоны) хорошо изучены. Это разные сапрофиты, любители сахаров и прочей легкодоступной пищи. Кто-то фиксирует азот воздуха, кто-то переводит его в простые соли, кто-то растворяет фосфор и калий, кто-то поставляет микроэлементы, кто-то раз-лагает прочные гуминовые соединения. И все, как зеницу ока, берегут своих кормильцев от на-падения патогенов – выделяют целые комплексы фитонцидов и антибиотиков. Например, сапрофитный гриб триходерма – до 60, псевдомонада – до 40, а сенная палочка – около 80 «лекарств». В природе растения не страдают от корневых гнилей, как на полях!
Самое важное: ассоциация ризосферных микробов управляется самим растением. Выделяя то или это, растение буквально заказывает, что ему сейчас нужно. Например, нужен азот – выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали пайку азота – и сошли со сцены: ужались, аутолизировались, окуклились в цисты. Теперь нужен фосфор, и растение чем-то кормит фосфомобилизаторов. Псевдомонадам нужен азот, и корни выделяют аминокислоты. И так весь сезон: корни растут, и вокруг них всё время «дышит» состав, «качается» численность обслуги.
Иначе говоря, ризосфера – не просто поставщик, но и дозатор. Те фантастические датчики, с помощью которых учёные выращивают в фитотронах невероятно продуктивные растения – вот они. Если есть все условия для микробов, растение использует их по максимуму.
И всё же ризосфера поставляет в основном азот. Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, не доступен большой объём почвы. Сравните с ними шляпочный гриб: центнеры его грибницы могут пронизывать сотни кубометров почвы. И представьте, вся эта живая масса напрямую подключена к корням растений! Этот союз – и есть микориза, буквально – «грибокорень».
МИКОРИЗА
В добывании почвенных растворов и воды грибам, видимо, нет равных. Всасывающая поверх-ность грибниц в сотни раз больше, чем корни растений. Некоторые грибницы расползаются на сотни метров и весят по нескольку тонн! И если растения могут усваивать только «юный», подвижный гумус, то грибы с их ферментным арсеналом – почти всё: и прочные гуматы, в числе коих и фосфаты, и клетчатку с лигнином, а уж органику просто глотают, не жуя.
Ещё на заре развития растительного мира растения и некоторые грибы нашли друг друга, и с тех пор вместе. Большинство земных растений создают микоризу с дружественными грибами. Их эволюция совместна и закреплена генетически: «микоризные» гены у растений давно найдены, как и «растительные» у грибов. Фактически, правильнее говорить о микоризе, как о самостоятельной, особой форме питания растений. Оно у растений воздушное (углеродное), водно-минеральное, микробно-ризосферное – и микоризное.
Микориза – не исключение, а правило для природных почв. Судя по всему, и садовые рас-тения постоянно страдают без микоризы – ведь в пахотных почвах эти грибы жить не могут. И вот парадокс: дельную информацию о микоризе найти очень сложно. Этих исследований крайне мало. О ней знают лишь немногие микологи (учёные-грибоведы), лесоводы да продвинутые дендрологи (древоводы). Микориза для садов и огородов – тэрра инкогнита, белое пятно в науке. Что ж, значит, мы сами должны заполнять его для себя!
Микориза – плотный контакт, почти срастание. Грибница может оплетать корни поверхностно (эктотрофная – «снаружи питающаяся»), врастать прямо в клетки своими выростами (эндотрофная – «внутри питающаяся»), или создавать какие-то переходные формы. Здесь тот же взаимовыгодный обмен: растения грибам – органику, грибы растениям – воду и свои растворы, как минеральные, так и органические. Причём, судя по всему, в огромных количествах: подключившись к грибу, многие растения даже перестают выращивать корневые волоски! А некоторые вообще без грибов жить не могут. Вспомните хотя бы вересковые, брусничные (микориза), облепиху; орхидеи без своего гриба даже не прорастают.
Если ризосферная микрофлора – специализированные магазины, то микориза – супермаркет. Корни всегда ищут подходящую грибницу, и особенно усердно, когда чего-то не хватает в питании. Почти все ботанические семейства – микоризники. А вот грибы – далеко не все, а лишь те, кто привык питаться глюкозой растений. Сахарами растения их и привлекают – как и вообще любых помощников. Результат один: усиленный обмен продуктами и полноценное питание растений.
Прежде всего – снабжение водой. Главная беда наших растений – дефицит влаги. В среднем, на килограмм плодов-семян растения тратят 300-900 литров воды! И 98% этой воды улетает через листья – это единственный способ поддержать их упругость и температуру. При любой нехватке воды растения тут же замирают: снижают испарение и резко уменьшают фотосинтез. Для них это способ выжить, но для нас – потеря в развитии и урожае. Наши шланги и лейки – не выход: почти вся эта вода тут же испаряется. Такой полив лишь охлаждает и засоляет почву.
А вот микориза – настоящий насос. В природе она исключает водный дефицит, усиливая по-дачу воды часто на порядок. С водой поступают растворы минералов, а от самого гриба, для стимуляции растения – витамины и другие БАВ. Особо важна поставка калия (К) и фосфора (Р) – самых важных для развития и плодоношения минералов.
Р и К напрямую определяют закладку цветковых (плодовых) почек, а значит и само плодо-ношение. Если их не хватает, урожай снижается, а может и вообще не заложиться. Их запасы в почве огромны, но калий быстро вымывается, а фосфор, наоборот, очень трудно растворить. Фак-тически, частый дефицит Р и К – результат отсутствия микоризных грибов. Только они дают эти элементы строго по потребности и сбалансировано. Никакие удобрения не в состоянии соблюсти такой режим.
Однако прямой дефицит Р и К – только часть проблемы. Это – простые рабочие. А есть ещё и прорабы – гормоны развития. Закладкой плодовых органов руководят именно они. И тут открывается ещё одна, возможно, главная роль микоризы.
Установлено: гормоны могут поступать в растение извне – через микоризу. Каким образом? Сами грибы вряд ли образуют столь специфические вещества. Зато они могут создавать «коммуни-кационные сети». Опыты с использованием «меченных атомов» показали: гриб подключается не к одному, а сразу к многим растениям – и связывает их в единую систему! И питательные вещества, и гормоны, и БАВ циркулируют через грибницу от одного растения к другому, поддерживая жизнь всей группы. Растения, фактически, могут кормить и стимулировать друг друга. Не потому ли сеянцы вблизи «родителей» развиваются лучше?..
Но биохимия – ещё не всё. Очевидно, микориза – энерго-информационная система связи через корни. Известно: повреди одно растение – тут же реагируют и его соседи. Не микориза ли виновна в столь быстрой реакции? Молдавский академик С.Н. Маслоброд установил: живые клетки и части растений активно общаются с помощью мгновенных кодированных электромагнитных сигналов. Почему грибница должна быть исключением?
Нельзя забывать и об информационной памяти самой воды (глава об этом – ниже). Вода – система молекулярных кластеров, жидкий кристалл, буквально считывающий информацию со всего, с чем соприкасается. Вероятнее всего, симбионты общаются и через воду. Природная вода, проходя через грибницу, несёт растению отчёт о потребностях гриба. Раствор, поступающий от растения, несёт грибу данные о нуждах растения.
Нам важно следствие этого общения: гриб интенсивно забирает «лишнюю» глюкозу, давая растению всё для её нового синтеза. Фактически, микориза стимулирует усиление фотосинтеза. Это даёт нам серьёзные шансы увеличивать урожай.
Итак, перечислим функции микоризы. Полноценное питание и подача воды, передача гормонов и информации, в целом – связь растений, создание устойчивых растительных систем, поддержка цельности биоценозов. Вот так, ни много, ни мало! А если вспомнить и про обмен генами, то ясно: с корнями сотрудничает цельная, неразрывная система «грибы – бактерии – простейшие – фауна». И в ней царит такой интенсивный обмен и продуктами, и информацией, который мы не в силах даже во-образить.
И заметим: всё это – древние природные механизмы. В наших копаных и паханых почвах они убиты: полезным грибам тут тяжко, фауны крайне мало, а микрофлора наполовину патогенная. И это – основа нашей «агрокультуры»!
Может, потому и растут наши растения, как одинокие путники в пустыне: страдают, болеют и плодоносят не каждый год? И клянут судьбу, попав в горшки, стерилизованные теплицы и «вспушенные» грядки, и морщатся, глотая удобрения и яды?.. То «прут в лопух» и почти не пло-доносят, то покрываются плодами и чахнут?..
«Но они, тем не менее, плодоносят!» - возразите вы. Да. Но чаще всего – вынужденно, от страха, для быстрого продления рода. Это норма для нашей агрономии. Но не надо путать дефицит и нормальное питание! На самом деле, наши растения могут быть нормально накормлены. И обслужены, и связаны между собой. Они могут и бурно расти, и хорошо плодоносить каждый год, без периодичности и утомления. Это возможно – если их обслуживают микоризные грибы и симбионты ризосферы, а помогают им черви. В этом и состоит суть природного земледелия.
Но универсальны в этом плане грибы сапрофитосимбионты. Которые и «кушают» мульчу орга-ническую, и кормят растения.
Осталось упомянуть о разнице климата.
Благо, если вы живёте на юге. Юг – это возможный дефицит влаги при избытке тепла и пи-тания. Влагу можно дать, сохранить под мульчой, и тогда микробы в почве столь деятельны, что растения часто жируют и без микоризы. У нас, сибиряков, наоборот: влаги много, а вот тепла – дефицит. И питания в почвах немного. Тут хозяева – грибы, самые холодостойкие сапрофиты. Ферменты грибов работают при более низких температурах. Известно: чем севернее, тем больше микоризы в биоценозах – и на неё одна надежда. Нашим спасением может стать микориза с садовыми растениями.
ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ
Александр Иванович Кузнецов – житель Алтая, глава ПХ плодопитомник «КАИМ», новатор, испытатель сортов и агротехнологий, вдумчивый микробиолог и агроэколог. Саженцы плодовых и ягодных культур развиваются в «КАИМе» мощно – вдвое быстрее обычных, ничем не болеют и рано вступают в плодоношение . Не отстают и многие другие культуры, растущие на участке. Секрет прост: в «КАИМе» не пашется почва, не используются никакие химические препараты и удобрения. Тут используются и усиливаются только природные процессы – те, что обеспечивают вечное процветание любого биоценоза.
Много лет наблюдая за растениями, Кузнецов А. осознал, прочувствовал реальный механизм плодородия. Его основа – природный круговорот органического вещества, энергия органики. На ней работают движители круговорота – микробы, грибы и почвенная фауна. Их жизнь даёт растениям всё необходимое: и гумус, и усиленное питание, и иммунитет, и защиту, и даже «сотовую» связь друг с другом. Так родилась концепция ПРИРОДНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ – а из неё рождается продуктивная биотехнология для приусадебных участков, экопоселений и малых хозяйств.
- а из неё рождается продуктивная технология выращивания культуры каннабиса в индоре . Наша задача наладить процесс в минимальном объёме , сделать его управляемым . Приспособляемым под любой объём(от гроурума до системника) и тип питания .
Введение
1. ПРИРОДА: ВИДИМОЕ
КАК ЖИВЁТ ПОЧВА
На планете есть всего одна система земледелия, способная вечно воспроизводить устойчивые растительные сообщества: природная, или углеродно-круговоротная. Это значит: или мы грамотно имитируем природу – или теряем средства, урожаи, почвы, экосистемы, здоровье и среду для жизни. Из этой аксиомы и вытекает всё прочее.
Наука разложила культурные почвы на молекулы, а толку – чуть. Это естественно. Паханная почва – уже не почва. С таким же успехом можно изучать биохимию, исследуя труп.
Прежде всего, прозрачный факт: почва – абсолютно неразделимая реальность. Почва – это буквально: растение-минерало-микробо-грибо-черве-несекомо-растения, бесконечные во времени. Ничто здесь не существует без явного влияния на других; фактически, все состоят друг из друга. Это единое тело. И только дробный ум учёного разделяет это на части. И мы увлечённо спорим о почве, потом о корнях, потом об органике, о червях, о микробах – и никак не можем осознать почву в целом!
Давайте попробуем. И сначала рассмотрим в деталях, каким же образом почвенная жизнь крутит круговорот органики: ест тела растений, живёт и плодится, возвращая тем самым всё, что взято – и снова растения выращивает. Глянем с высоты самого высокого дерева, его глазами: несколько лет, как полчаса. Проследим от начала до конца путь упавшего листа – и увидим всё, что из этого проистекает.
Начало начал жизни – в зелёных листьях растений. Тут, путём фотосинтеза, создаётся пища для всех живущих на Земле: примерно 240 миллиардов тонн сухого растительного вещества!
И основа всей этой органики – глюкоза, самый простой углевод, или «сахар». Чтобы слепить его из углекислого газа и воды, растение ловит энергию Солнца. Часть этой энергии идёт на лепку всех прочих органических веществ. А животная жизнь, разложив органику обратно на воду и углекислый газ (конкретно - сжигая с помощью кислорода, то есть «окисляясь»), высвобождает эту энергию и пользуется ею для всеобщего радостного шебуршания. В том числе и нас с вами.
Если выстроить из простых сахаров полимерные цепочки, получатся крахмал – «упакованный сахар», а так же лигнин и целлюлоза (клетчатка) – основа древесины, растительных «скелетов» и «щитов».
Живые клетки превращают простые углеводы… во что только не превращают! (в ТГК то-же) Белки, жиры, все прочие классы органических веществ, гормоны, антибиотики и прочие биоактивные вещества (БАВ) – всё вышло из глюкозы. Тут вставляется тьма других атомов и молекул. Их растения выуживают из почвы – корнями. Но как именно?
Читая учебники, мы до сих пор верим, что это происходит, как в гидропонной теплице: мол, в почвенной воде есть простые соли, всосал – и вся премудрость. Но, во-первых, не всегда их там достаточно: многое прочно связано и нерастворимо. Во-вторых, и главное: отнюдь не солями едиными живо растение! В норме, оно получает из почвы кучу органических веществ: углеводы, аминокислоты, органические соли и разные БАВ, вплоть до гормонов. Где и как всё это взять?
В природе нет этих проблем. По сути, корень любого растения в естественной почве – это единый «корне-микробо-гриб». Этому симбиозу столько же миллионов лет, сколько самим растениям.
Но всё по порядку.
НАКОПЛЕНИЕ: КИСЛЫЙ И СЛАДКИЙ ГУМУС
Осенью вся наземная органика – листья, стебли, часть веток – падает на землю, а в почве отмирает почти столько же старых корней. Братцы, энергию дают – налетай, кто может! И на-чинается пир сапрофитов – потребителей мёртвой органики.
Очень важно то, как они питаются. Способ у всех один: всасывать питательные растворы всей поверхностью клеток и грибниц. Но чтобы всосать, надо сперва приготовить – и для этого у них есть свои ферменты. Ферменты – самые сильные в природе катализаторы и ускорители био-химических реакций. Более того, без них реакции вообще не идут. Под их руководством распадаются полимеры, рвутся разные молекулы – или наоборот, соединяются. Мы выделяем свои пепсины и трипсины внутрь, в желудок, а микробы – наружу. Ферментов у них сотни, у всех свои, и они буквально напитывают ими всё вокруг себя. Растворилось – прошу к столу, «компот» готов! Представьте себе этот живой бульон из «желудочного сока»: в каждом грамме почвы под мульчой – миллиарды едоков, и все, кто может, переваривают всё, что доступно!
Вот тут растения и получают свою законную долю – массу питательных и активных веществ. И получают изрядно: для этого у них есть поверхностные, питающие корни – половина корневой системы, а у деревьев и растений с мочковатыми корнями – 70-90%. Они распластаны под мульчой, выходя далеко за пределы крон. Их задача – при любой росе, при любом дожде быстро всосать всё, что даст «бульон» микробов. В это время глубинные, или водяные корни достают из подпочвы воду, и с ней толику минералов.
Главные разлагатели органики, и особенно лесной подстилки – грибы. Это самые древние, самые многочисленные и удивительные существа на планете. До сих пор мы изучили, дай Бог, 5% их разнообразия! Не растения и не животные, грибы объединяют в себе способности и тех, и других. Самый мощный ферментный аппарат – у них. Самые приспособляемые и изменчивые, самые устойчивые к холоду – они. Питаться могут чем угодно, живут везде, где есть хоть какая-то влага. Там, где освоился гриб, микробам достанутся только «объедки». Пронизывают почву и древесину, создают симбиозы и паразитируют, развивают многотонные грибницы… Но факт: как раз те, что дружественны растениям, живут только в естественной среде и не выносят плугов и удобрений.
Разлагая органику, едоки располагаются послойно: чем глубже слой, тем труднее перева-ривать дошедшие сюда остатки. Они строго распределили зоны кормёжки, и каждый знает свою часть работы. Вот почему всё так неустойчиво и проблемно, когда пытаются закапывать, запахивать органику, или компостировать её в отдельных кучах.
Итак, пришла осень – и жёлтые листья летят на землю.
На свежачок опада сразу накидываются любители самых лёгких растворимых «компотов» - компания дрожжей, бактерий и низших грибов. За ними следуют едоки крахмала, пектина, белков – более сильные грибы, бактерии и актиномицеты. Съев удобоваримое, они уходят, оставив «за столом» более медлительных, но более мощных разлагателей грубой клетчатки и лигнина. В основном это разные шляпочные грибы, типа опят. Они работают на границе с плотной почвой. Тут уже одна труха, прожилки. Но и она будет съедена и просеяна ещё ниже.
Не забудем и о мёртвых корнях. Они играют двойную роль: и пища, и структура. Именно каналы, остающиеся от миллионов корней и корешков – первые квартиры и дороги для почвенной фауны, быстрые пути для новых корней, дрены для воды и «трахеи» для газов. Эта сеть, вкупе с ходами червей – та самая, истинная, многолетняя, действенная почвенная структура, которую наука тщетно пытается создать с помощью машин.
В самом нижнем слое подстилки – самые несъедобные «объедки» пира. Да и кислорода тут меньше. Остатки органики, грибница, продукты микробов, их ферменты – всё «выпадает в осадок», склеивается, полимеризуется и темнеет. Полимеры связываются с минералами почвы, создавая тот самый «обменный почвенный комплекс». Это – первичный гумус микробно-грибного происхождения, или «кислый гумус», «мор».
Огромное вольное разнообразие гумусовых полимеров условно делят на гуминовые кислоты, фульвокислоты и их соли с разными металлами – гуматы и фульваты. Для нашей практики это не важно. Важнее то, что состав и качества гумуса меняются от условий. И зависят они не от состава микробов, а от исходного «корма» и минеральной части почвы.
Гумус умеренного климата – если его не выворачивать на поверхность – живёт очень долго. Разлагать его прочные соединения могут только специалисты с особо мощными ферментами. Это, опять же, грибы (шампиньоны, зонтики, навозники, говорушки, дождевики и пр.) и некоторые бактерии, способные жить и без кислорода. Но энергии тут уже очень мало, есть особо нечего, и охотников не много. В итоге наши растения получают немного из гумусной кладовой. К тому же, у нас очень длинная зима – сапрофиты и растения активны меньше полугода. Поэтому гумус и накапливается. Гумус – уже не пища, а скорее свидетель, показатель продуктивности растительного покрова и активности его микробной переработки. Это общий буфер, гарант почвенной стабильности. Это склад-накопитель и среда обмена элементов питания – минералов и некоторых БАВ.
А истинная основа жизни – органика растений. Во влажных тропических лесах, где гумус разлагается весь год, он не накапливается. Его почти нет в почвах – весь съедают! Однако растения растут буйно, и живности – тьма. Всех кормит опад, и всех поддерживает плотная связь – обмен между разными видами. Обмен в сотрудничестве!
Итак, роль сапрофитов проста: расщеплять и усваивать то, что дали растения. Это «от-кормочный цех» и «кухня» почвы. Микробов тут плодится тьма тьмущая. В лесу их больше, чем червей: до 400 г на кв. метре! Выделяя свои продукты, они постепенно отдают питание обратно растениям, а остатки неусвоенной органики переходит в состояние более стабильного гумуса.
Кстати, а какова судьба «откормленных» микробов? Открыв, например, Ю.И. Слащинина, можно прочитать, что они массово гибнут, а их трупы – «перегной» - достаются растениям. Другие пишут, что микробы массово поедают друг друга. Кто же прав?.. На самом деле, в природе нет ни массовой гибели микробов, ни массового взаимопожирания.
Не могут микробы просто взять и умереть. Любое ухудшение условий – и они уходят в ана-биоз: превращаются в споры, собираются в микроколонии, окукливаются в цисты, и так могут де-сятилетиями переждать любую засуху или бескормицу. Когда кончается корм, колония сначала растворяет своих же (аутолиз), и на их продуктах откармливает продолжателей рода. Те наелись – и, опять же, в цисты и в споры. Кстати, именно так многие ризосферные (прикорневые) микробы помогают корням: отработав, аутолизируются – ешьте, что успеете! Тут уж, конечно, едят все, кто рядом оказался – кто что ухватит.
Конечно, случается в почве и направленный паразитизм: одни могут лизировать других, чтобы впитать их сахара или белки. Однако в природе этого немного: сапрофиты хорошо умеют защищаться, а сами друг друга не едят.
В общем, «труп микроба» в почве – раритет. Ну, разве что, если вывернуть на поверхность, многих бактерий убьёт ультрафиолет. Или шарахнуть почву гербицидом, или фунгицидом – тут уж сдохнет всё, что попалось под руку с опрыскивателем. Но это уже наши «изобретения».
Растения, как уже упомянуто, «есть микробов» не могут – у них ферментов для этого нет. Есть, правда, хищные растения – те и насекомых переваривают, и даже лягушек. Но в наших садах они не водятся.
Видимо, больше всего живых микробов поедает почвенная фауна – с кормом. В компостной куче или под мульчой почти весь объём могут переработать черви, и большинство микробов пройдёт через их кишечник. Однако половина их выйдет наружу живой, да ещё в компании сотоварищей.
В общем, в почве всё время пульсирует, целенаправленно множится и тухнет постоянный контингент микробов, их спор и цист. Нам важно, что численность активных кадров зависит от корма, влаги и тепла на данный момент. Этим и определяется, в биологическом смысле, скорость общей гумификации.
Итак, с микрофлорой ясно. Но есть ещё почвенные животные.
Параллельно с микробами и грибами, и так же послойно, работает разная почвенная жив-ность: прежде всего черви, затем насекомые, моллюски, многоножки, мокрицы и всякая мелочь – клещи, ногохвостки и прочие, вплоть до инфузорий. В их кишечниках тоже работают микробы-сапрофиты, но свои. Свои у них и ферменты – и свой конечный продукт.
Жуя прелые листики, они пожирают и массу «отъевшихся» микробов – это их белковый корм. Кстати, древнейший симбиоз! Так же поступают и жвачные животные: кормят сеном и соломой, а коза так просто хворостом, своих «пищеварительных» микробов – а потом и усваивают их почти половину. Чистый белок! По оценкам самой долгоживущей нации – японцев – человеку нужно в сутки не более 20 г пищевого белка. Остальное он так же получает из собственного кишечника. Конечно, если питается, как надо, и не убивает свою микрофлору всякой химией вроде лекарств.
Наевшись, почвенная живность радостно ползает, лазает и роет массу всяких ходов. И при этом все выполняют одну главную задачу: 3/4 съеденного выдают в виде помёта, старательно обогащённого полезной микрофлорой. Особенно преуспели в это черви. Фактически, они рассеивают микробов – то есть по-своему гумифицируют органику. После них образуется уже «сладкий гумус» – «мулль». Он намного питательнее и биологически активнее, чем мор.
Итого. Растения полноценно питаются благодаря продуктам ризосферных микробов, выделениям сапрофитов и помёту почвенных животных. Гумус – это их стабилизированные «экскременты». И даже углекислый газ, растворяющий минеральные и гуматные комплексы – их «газообразный кал» , конечный продукт распада органики. В общем, гумусный слой почвы, слой гумуса под мульчой, зрелый компост – всё это, по сути, огромная общая «какашка» червей, грибов и микробов. Вспоминаются степные чернозёмы с гумусным слоем более двух метров…
Но нельзя не упомянуть ещё об одной роли гумуса. Он не только буфер почвы – он буфер для всей биосферы. Мы, цари природы, сегодня выделяем в биосферу около десяти миллионов видов токсичных веществ. Какашки человечества! И мы давно уже должны были бы отравиться и задохнуться в собственных отходах. Но, к счастью, есть гумусный слой. Именно он связывает и удерживает соли тяжелых металлов, радионуклиды, ароматические углеводороды, пестициды и прочие яды. Гумус – биологический фильтр земной суши. Но его ёмкость не беспредельна, а мы стремительно распыляем его запасы.
Кажется, пора заметить: корм и едоки – далеко не всё. Биология и биохимия – лишь ма-териальные следствия. Причины - в биоинформации живых существ. Как и всё живое, почва – среда энерго-информационная. Об этом – своя глава.
ЧЕРВИ И ИХ КОПРОЛИТЫ
Подсчитано: вклад лесной почвенной фауны в распад органики – 10-20%. В степях – выше: там образуется намного больше органики. Под слоем дёрна в 50-100 раз больше червей, меньше грибов и больше бактерий. Гумус накапливается быстрее, получается более богатым.
Но это в природе. Мы же можем не просто давать ещё больше органики, но и регулировать её качество. Штат гумификаторов зависит от состава органической мульчи. Если это опилки, кора или солома, то работать будут в основном грибы, а черви – доедать их остатки. А вот если это навоз, компостная смесь, трава, листья – тут будут хозяйствовать черви, и мульча будет почти целиком превращаться в биогумус. И, кстати, никто не распределит его в почвенном слое лучше самих червей. Их весьма просто развести; в режиме поддержки они живут устойчиво и работают непревзойдённо продуктивно. В природном земледелии им альтернативы пока нет. Посему, говоря о почвенной фауне применительно к нашим садам, мы имеем в виду в основном червей.
Сейчас разведение червей – вермикультура – стремительно развивается во всём мире. На-бирает оно обороты и у нас. Толчок этому дал энтузиаст червей, профессор А.И. Игонин. Он по-казал: обычный компостный червь легко одомашнивается. Попав в идеальные условия, он быстро наращивает прожорливость и продуктивность. И посоветовал: для своих нужд умнее одомашнивать местных червей – они лучше приспособлены к вашим условиям.
Корпорация «Грин-Пикъ» (г. Ковров), а за ней и многие другие фирмы, освоили промышленную черве-переработку навоза и прочих органических отходов в биогумус. А на его основе созданы разные биоактивные вытяжки (Гумисол, Гумистар и пр.), широко представленные на рынке. Это здорово, однако всё это – не для природного земледелия. Во-первых, все эти удобрения весьма дороги. Во-вторых, от хранения ценность их сильно снижается. Но главное, они не заменяют живых червей - не создают активный возврат в круговороте, до конечного окисления углерода- СО2. Самого главного питательного элемента растений. Смысл ведь не в самом «удобрении», а в создании постоянно работающего конвейера почвенного питания. Зачем покупать то, что сами черви отлично делают прямо в грядках, заодно создавая структуру, разводя микробов и принося растениям прочую пользу?
Одомашнить червей нетрудно. Для компостирования нужны именно компостные черви, для мульчи – подстилочные. Они работают непосредственно между мульчой и почвой, поедая органику и делая вертикальные ходы для откладки коконов.
И те, и эти – небольшие красно-кольчатые червяки из рода Essenia. Лучше учесть их адаптацию к корму: для соломенно-лиственной мульчи берите их в лесной подстилке, а если там есть навоз и пищевые отходы – в старом навозном перегное. А лучше взять и тех, и других. Просто выпустите их под мульчу – и добавляйте её регулярно. Местные черви хорошо зимуют под снегом, уходя на оптимальную глубину.
Червь – животное, и при любом дискомфорте испытывает стресс: замирает, уходит вглубь и надолго теряет активность, а то и гибнет, отложив коконы. Хотите развести быстро и побольше – придётся всерьёз создавать комфортные условия. В промышленной вермикультуре самое трудное и хлопотное – условия в буртах. Их поддерживают намного точнее, чем для растений в теплицах.
Самое важное: все черви гибнут от аммиака. Кормить их можно только выветренным навозом. Тонкий слой навоза, да ещё поверх старой мульчи, быстро выветривается, но всё же черви не будут работать, пока в нём есть аммиак. Затем, очень важна оптимальная влажность – примерно 80%, то есть сырая, но не мокрая почва. Пересохло – черви уходят вглубь, слишком мокро – выползают из буртов, ищут более сухое место. Лучше всего укрыть слой навоза соломой. Не переносят очень кислой (рН ниже 5,5) или очень щелочной (рН выше 8,5) среды, посему – никаких солевых удобрений! Оптимальная емпература – 18-25ºС. Уже при 30ºС черви уходят туда, где прохладнее. (Вспоминаю это лето на Кубани: три месяца – выше 40ºС, да ещё сам компост греется!) При 5ºС освобождают кишечник и уходят в почву – «спать».
В хороших условиях каждый червяк (а они – гермафродиты) может «родить» за лето 300-400 червят, которые взрослеют за пару месяцев. Живут черви, по разным данным, от 5 до 15 лет. В общем, золото, а не звери!
Мы, садоводы, не собираемся продавать червей зоотехникам, фармакологам или косметологам. Нам важен один продукт червей – копролит, буквально «какашка-камушек». Пропуская через кишечник почву или корм, черви оставляют позади себя копролиты. За лето – до 300 г/кв.м. в лесах и до 2 кг/кв.м. на лугах – до 20 тонн/га! А на грядке, в которой их кормят и разводят, ещё в несколько раз больше.
Сейчас учёные вторят друг дружке: копролит – уникальное явление природы, не имеющее аналогов. По составу это устойчивый комплекс минералов, органики, кишечной слизи и БАВ, куда вмурована определённая сапрофитная микрофлора, в том числе и ризосферная. Копролиты – активные центры расселения полезной микрофлоры.
Корневые кончики ищут копролит «на нюх». Найдя его, получают лакомую порцию питания, толчок в росте – и тянут нужных бактерий дальше за собой. К новым копролитам! А в них – микробы от других червей. И все эти микробы обмениваются генами. Мало того: кишечные бактерии червей могут отдавать фрагменты генома и червям, и растениям – это установлено точно. Вот такие вот, системообразующие какашечки!
Будучи устойчивыми к вымыванию, копролиты удерживают питательные вещества, уменьшая вы-щелачивание почв. Будучи плотными и гигроскопичными, укрепляют почвенную структуру. Именно устойчивостью отличается степная целина – пока её не разрушит плуг.
Прибавим сюда бесконечные ходы червей – часть этой устойчивой структуры. Их сети располо-жены и горизонтально, и вертикально – мудрая, непостижимая для нас архитектура! Это и эффек-тивный дренаж, и «трахеи» для почвенного дыхания, и вместилища копролитов, и общежития для почвенной живности, и магистрали для быстрого и комфортного роста корней.
Наконец, не забудем и о санитарной роли червячных микробов. Выделяя свои антибиотики, они заметно оздоравливают почву. Есть в копролитах и молочнокислые бактерии – известные враги гнилостных микробов. В нормальном биогумусе нет патогенов.
И тут важно кое-что уточнить.
Но червекомпост , как «удобрение» нужен лишь при горшечной культуре. Ибо это уже ка-кашка. И питание растений будет идти не по динамическому типу (от процесса разложения орга-ники), а по второстепенному - Гумусовому типу. На грядках и в садах, применение любого ком-поста- это зряшная трата денег. Это консервы, а не пища.
ПЕРЕГНОЙ И ГУМУС
Оказывается, многие земледельцы-органисты, и даже многие учёные, путают разные понятия, связанные с органикой. Гумус, компост, перегной и даже навоз для них – как бы одно и то же. Часто всё это называют общим словом «органика». Так они выражают своё отношение: «органика хороша любая, и нечего тут усложнять». Это верно, но лишь в том смысле, что хоть какая-то органика лучше, чем никакая. Однако в понимание почвенных процессов это вносит опасную путаницу.
Гумус – конечный продукт ферментативного распада органики. Компост (в переводе – «смесь разного, смешанный») – продукт естественного, правильного, микробно-черве-грибного процесса гумификации. То есть, ферментативного разложения, или биологического окисления органики. В целом это аэробные продукты, разлагаемые в присутствии воздуха. Лесная подстилки или дёрн в природе разлагаются в основном аэробно. Отсюда их химический и микробный состав, комфортность для корней, и главное – санитарная чистота, отсутствие патогенной микрофлоры. И углекислый газ, как конечный продукт окисления, основа питания растений. И поставщик его- органика почв..
Навоз (помёт животных) и перегной, то есть навоз, перегнивший в куче – продукты ана-эробного процесса: гниения или брожения. Нигде в природе вы не найдёте больших навозных куч! В них долго нет воздуха, и состав микробов совершенно иной. Вспомним: сначала куча «загорается» - разогревается до 60-70ºС. Это работают термофильные бактерии – им жар не страшен. Мы радуемся: куча обеззараживается! Да, многие патогены гибнут – но далеко не все. Зато аэробные сапрофиты вымирают. Гибнут и кишечные бактерии – защитники от патогенов.
Остаются гнилостные бактерии – и ещё долго переваривают белки навоза. При этом выделя-ются их токсичные зловонные полупродукты бескислородного распада: сероводород, метан, индол, скатол и пр. Конечно, потом, когда куча уже перестаёт «пахнуть», она начинает дышать, и в неё прорастают сапрофитные грибы – с поверхности начинается аэробный процесс. Но гнилостные микробы никуда не делись. А среди них тьма всяких бацилл и кокков – возбудителей раневых инфекций, гангрен и прочих болезней. Буквально – создателей «ГНОЯ». И грибные болезни сохранились, потому что нет сапрофитов с их антибиотиками.
В природе такое бывает лишь редко и недолго – в трупах, в ямах с водой да в свежем по-мёте. Но для почвообразования гниение не характерно. Видимо, зря, имея в виду почвенных мик-робов, Ю.И. Слащинин подчёркивает этот корень: «переГНОЙ».
Конечно, слово есть слово. Обычно «перегноем» у нас называют уже полностью выветренный навоз, отлежавший минимум года два. Видимо, главное тут не «гной», а «пере», в смысле «уже давно перегнил». Но и такой перегной – не компост. Есть один способ природного внесения навоза: в виде мульчи, тонким слоем на почву, как это делают все животные.
Наконец, органика – это, в строгом смысле, всё органическое: и мёртвое, и живое. В ор-ганическом земледелии принято называть «органикой» неживую часть органического вещества. В этом эссе мы поступаем так же. Однако в опытах нужна ясность. Допустим, вы сравниваете разные содержания гумуса, который называете «органикой» - и не видите большой разницы. Потом догадываетесь отсеять растительные остатки – и сразу получаете разницу. Увы, подобных опытов у нас довольно много!
…Итак, упавшая и умершая органика переваривается, усваивается и частично трансформиру-ется в гумус. Накопители и кладовщики обогащают почву питанием, БАВ, энергией. Для кого всё это? Для растений. Круговорот замкнулся – всё вернулось к ним. Проснувшись по весне, корни начнут изо всех сил «высасывать» растворённую мульчу, добывать воду и пищу для ростового взрыва. И вот тут их возьмут на попечение симбионты: прикорневые микробы и микоризные грибы. Это уже не накопители и кладовщики – наоборот, это добытчики, транспортёры и доставка на дом. Их задача – отдать накопленные запасы обратно растениям.
И это уже – о почвенных биопрепаратах. Чтобы произвести питательные вещества в виде гумуса, нужны сапрофиты и черви. А чтобы досыта накормить растения, необходимы симбионты-добытчики.
О них и поговорим.
СНАБЖЕНИЕ КОРНЕЙ: РИЗОСФЕРА И МИКОРИЗА
Факты, наблюдаемые уже лет сто, показывают: полноценное питание растений в природе опосредованно. Его обеспечивают ризосферные микробы и грибы-микоризообразователи.
Активно стремясь выжить, растения реагируют, «думают», наверное, не столько кроной, сколько корнями. Точнее, их юными растущими кончиками, где растут корневые волоски, что по-казано разными опытами. Эти корешки – активная зона обмена. Они не только всасывают растворы. Они выделяют в почву разные БАВ, сахара и даже аминокислоты. Для чего? Так они целенаправленно привлекают и разводят нужных микробов и грибы. Колонии этих симбионтов окружают корешок плотным «защитным чулком» и растут вместе с ним.
В почву уходит до 40% всех продуктов фотосинтеза. Вдумаемся: природа не расходует зря ни одной молекулы, а тут – почти половина всей энергии! Конечно, растения тратят её не даром: в обмен они имеют полное и всестороннее почвенное обслуживание, без которого у них не было бы шансов выжить.
Микробы ризосферы (прикорневой зоны) хорошо изучены. Это разные сапрофиты, любители сахаров и прочей легкодоступной пищи. Кто-то фиксирует азот воздуха, кто-то переводит его в простые соли, кто-то растворяет фосфор и калий, кто-то поставляет микроэлементы, кто-то раз-лагает прочные гуминовые соединения. И все, как зеницу ока, берегут своих кормильцев от на-падения патогенов – выделяют целые комплексы фитонцидов и антибиотиков. Например, сапрофитный гриб триходерма – до 60, псевдомонада – до 40, а сенная палочка – около 80 «лекарств». В природе растения не страдают от корневых гнилей, как на полях!
Самое важное: ассоциация ризосферных микробов управляется самим растением. Выделяя то или это, растение буквально заказывает, что ему сейчас нужно. Например, нужен азот – выделяет углеводы и сигнальные вещества для азотофиксаторов. Те съели всю свою порцию, дали пайку азота – и сошли со сцены: ужались, аутолизировались, окуклились в цисты. Теперь нужен фосфор, и растение чем-то кормит фосфомобилизаторов. Псевдомонадам нужен азот, и корни выделяют аминокислоты. И так весь сезон: корни растут, и вокруг них всё время «дышит» состав, «качается» численность обслуги.
Иначе говоря, ризосфера – не просто поставщик, но и дозатор. Те фантастические датчики, с помощью которых учёные выращивают в фитотронах невероятно продуктивные растения – вот они. Если есть все условия для микробов, растение использует их по максимуму.
И всё же ризосфера поставляет в основном азот. Крохотным бактериям и микрогрибкам, хоть их и триллионы, не доступен большой объём почвы. Сравните с ними шляпочный гриб: центнеры его грибницы могут пронизывать сотни кубометров почвы. И представьте, вся эта живая масса напрямую подключена к корням растений! Этот союз – и есть микориза, буквально – «грибокорень».
МИКОРИЗА
В добывании почвенных растворов и воды грибам, видимо, нет равных. Всасывающая поверх-ность грибниц в сотни раз больше, чем корни растений. Некоторые грибницы расползаются на сотни метров и весят по нескольку тонн! И если растения могут усваивать только «юный», подвижный гумус, то грибы с их ферментным арсеналом – почти всё: и прочные гуматы, в числе коих и фосфаты, и клетчатку с лигнином, а уж органику просто глотают, не жуя.
Ещё на заре развития растительного мира растения и некоторые грибы нашли друг друга, и с тех пор вместе. Большинство земных растений создают микоризу с дружественными грибами. Их эволюция совместна и закреплена генетически: «микоризные» гены у растений давно найдены, как и «растительные» у грибов. Фактически, правильнее говорить о микоризе, как о самостоятельной, особой форме питания растений. Оно у растений воздушное (углеродное), водно-минеральное, микробно-ризосферное – и микоризное.
Микориза – не исключение, а правило для природных почв. Судя по всему, и садовые рас-тения постоянно страдают без микоризы – ведь в пахотных почвах эти грибы жить не могут. И вот парадокс: дельную информацию о микоризе найти очень сложно. Этих исследований крайне мало. О ней знают лишь немногие микологи (учёные-грибоведы), лесоводы да продвинутые дендрологи (древоводы). Микориза для садов и огородов – тэрра инкогнита, белое пятно в науке. Что ж, значит, мы сами должны заполнять его для себя!
Микориза – плотный контакт, почти срастание. Грибница может оплетать корни поверхностно (эктотрофная – «снаружи питающаяся»), врастать прямо в клетки своими выростами (эндотрофная – «внутри питающаяся»), или создавать какие-то переходные формы. Здесь тот же взаимовыгодный обмен: растения грибам – органику, грибы растениям – воду и свои растворы, как минеральные, так и органические. Причём, судя по всему, в огромных количествах: подключившись к грибу, многие растения даже перестают выращивать корневые волоски! А некоторые вообще без грибов жить не могут. Вспомните хотя бы вересковые, брусничные (микориза), облепиху; орхидеи без своего гриба даже не прорастают.
Если ризосферная микрофлора – специализированные магазины, то микориза – супермаркет. Корни всегда ищут подходящую грибницу, и особенно усердно, когда чего-то не хватает в питании. Почти все ботанические семейства – микоризники. А вот грибы – далеко не все, а лишь те, кто привык питаться глюкозой растений. Сахарами растения их и привлекают – как и вообще любых помощников. Результат один: усиленный обмен продуктами и полноценное питание растений.
Прежде всего – снабжение водой. Главная беда наших растений – дефицит влаги. В среднем, на килограмм плодов-семян растения тратят 300-900 литров воды! И 98% этой воды улетает через листья – это единственный способ поддержать их упругость и температуру. При любой нехватке воды растения тут же замирают: снижают испарение и резко уменьшают фотосинтез. Для них это способ выжить, но для нас – потеря в развитии и урожае. Наши шланги и лейки – не выход: почти вся эта вода тут же испаряется. Такой полив лишь охлаждает и засоляет почву.
А вот микориза – настоящий насос. В природе она исключает водный дефицит, усиливая по-дачу воды часто на порядок. С водой поступают растворы минералов, а от самого гриба, для стимуляции растения – витамины и другие БАВ. Особо важна поставка калия (К) и фосфора (Р) – самых важных для развития и плодоношения минералов.
Р и К напрямую определяют закладку цветковых (плодовых) почек, а значит и само плодо-ношение. Если их не хватает, урожай снижается, а может и вообще не заложиться. Их запасы в почве огромны, но калий быстро вымывается, а фосфор, наоборот, очень трудно растворить. Фак-тически, частый дефицит Р и К – результат отсутствия микоризных грибов. Только они дают эти элементы строго по потребности и сбалансировано. Никакие удобрения не в состоянии соблюсти такой режим.
Однако прямой дефицит Р и К – только часть проблемы. Это – простые рабочие. А есть ещё и прорабы – гормоны развития. Закладкой плодовых органов руководят именно они. И тут открывается ещё одна, возможно, главная роль микоризы.
Установлено: гормоны могут поступать в растение извне – через микоризу. Каким образом? Сами грибы вряд ли образуют столь специфические вещества. Зато они могут создавать «коммуни-кационные сети». Опыты с использованием «меченных атомов» показали: гриб подключается не к одному, а сразу к многим растениям – и связывает их в единую систему! И питательные вещества, и гормоны, и БАВ циркулируют через грибницу от одного растения к другому, поддерживая жизнь всей группы. Растения, фактически, могут кормить и стимулировать друг друга. Не потому ли сеянцы вблизи «родителей» развиваются лучше?..
Но биохимия – ещё не всё. Очевидно, микориза – энерго-информационная система связи через корни. Известно: повреди одно растение – тут же реагируют и его соседи. Не микориза ли виновна в столь быстрой реакции? Молдавский академик С.Н. Маслоброд установил: живые клетки и части растений активно общаются с помощью мгновенных кодированных электромагнитных сигналов. Почему грибница должна быть исключением?
Нельзя забывать и об информационной памяти самой воды (глава об этом – ниже). Вода – система молекулярных кластеров, жидкий кристалл, буквально считывающий информацию со всего, с чем соприкасается. Вероятнее всего, симбионты общаются и через воду. Природная вода, проходя через грибницу, несёт растению отчёт о потребностях гриба. Раствор, поступающий от растения, несёт грибу данные о нуждах растения.
Нам важно следствие этого общения: гриб интенсивно забирает «лишнюю» глюкозу, давая растению всё для её нового синтеза. Фактически, микориза стимулирует усиление фотосинтеза. Это даёт нам серьёзные шансы увеличивать урожай.
Итак, перечислим функции микоризы. Полноценное питание и подача воды, передача гормонов и информации, в целом – связь растений, создание устойчивых растительных систем, поддержка цельности биоценозов. Вот так, ни много, ни мало! А если вспомнить и про обмен генами, то ясно: с корнями сотрудничает цельная, неразрывная система «грибы – бактерии – простейшие – фауна». И в ней царит такой интенсивный обмен и продуктами, и информацией, который мы не в силах даже во-образить.
И заметим: всё это – древние природные механизмы. В наших копаных и паханых почвах они убиты: полезным грибам тут тяжко, фауны крайне мало, а микрофлора наполовину патогенная. И это – основа нашей «агрокультуры»!
Может, потому и растут наши растения, как одинокие путники в пустыне: страдают, болеют и плодоносят не каждый год? И клянут судьбу, попав в горшки, стерилизованные теплицы и «вспушенные» грядки, и морщатся, глотая удобрения и яды?.. То «прут в лопух» и почти не пло-доносят, то покрываются плодами и чахнут?..
«Но они, тем не менее, плодоносят!» - возразите вы. Да. Но чаще всего – вынужденно, от страха, для быстрого продления рода. Это норма для нашей агрономии. Но не надо путать дефицит и нормальное питание! На самом деле, наши растения могут быть нормально накормлены. И обслужены, и связаны между собой. Они могут и бурно расти, и хорошо плодоносить каждый год, без периодичности и утомления. Это возможно – если их обслуживают микоризные грибы и симбионты ризосферы, а помогают им черви. В этом и состоит суть природного земледелия.
Но универсальны в этом плане грибы сапрофитосимбионты. Которые и «кушают» мульчу орга-ническую, и кормят растения.
Осталось упомянуть о разнице климата.
Благо, если вы живёте на юге. Юг – это возможный дефицит влаги при избытке тепла и пи-тания. Влагу можно дать, сохранить под мульчой, и тогда микробы в почве столь деятельны, что растения часто жируют и без микоризы. У нас, сибиряков, наоборот: влаги много, а вот тепла – дефицит. И питания в почвах немного. Тут хозяева – грибы, самые холодостойкие сапрофиты. Ферменты грибов работают при более низких температурах. Известно: чем севернее, тем больше микоризы в биоценозах – и на неё одна надежда. Нашим спасением может стать микориза с садовыми растениями.
Последнее редактирование модератором: